随着能源危机的日益凸显,环境污染问题的加剧,寻找替代能源已成为世界经济发展的关键。而当前广泛使用的内燃机替代燃料天然气具有能量密度较高,排放低,便于贮存和运输等优点,被认为是最有发展前途的发动机清洁燃料。与柴油或汽油作燃料时相比,单一的使用天然气作为燃料时发动机动力性能最大功率下降较多。采用天然气/柴油混合燃料既较好地解决了动力性下降较多的问题,又能实现减少污染和保护环境的目的。本文针对传统柴油机改造成双燃料发动机时,需要突破关键技术问题开展了研究,主要工作如下:1)为了解双燃料发动机的燃烧特点,本文采用Geomagic Studio逆向工程应用软件将所扫描的燃烧室点云数据进行曲面重建,建立了燃烧室的三维数字模型。2)以2135发动机为研究对象,运用FIRE软件,根据发动机的基本结构参数,边界条件,建立了燃烧室的模型,并针对所研究的天然气发动机的燃烧、排放特点,依据所采用模拟计算软件提供的计算模型,为建立整机工作过程模拟计算模型和缸内燃烧三维数值计算模型,选择了相应的子模型。分别采用k-ε湍流模型、以WAVE离散模型为基础的液滴破碎分裂模型、以Shell公式为基础的燃烧模型、扩展的Zeldovich NO_x生成模型等,建立了缸内燃烧三维数值计算模型。3)通过模拟分析双燃料发动机的压缩、燃烧、膨胀、排放过程,对影响双燃料发动机工作性能的关键参数进行了优化分析,得出了引燃柴油量、天然气当量比、喷孔直径及喷油锥角对燃烧和排放的影响规律,为双燃料发动机的改造设计奠定了良好基础。